Tatizo la kutibu maji machafu limekuwa muhimu kwa miongo mingi. Ugumu upo katika kutokuwepo kwa mbinu na vifaa, pamoja na kuibuka kwa kemikali mpya katika kemikali za nyumbani na katika uzalishaji, zinazohitaji mbinu mpya kabisa za kuondolewa kwao kutoka kwa maji machafu. Mojawapo ya njia za jumla za matibabu ya maji machafu ni flotation. Kulingana na sifa za kichafuzi, inahitaji tu uingizwaji wa vitendanishi na urekebishaji wa masharti ya mchakato.
Usafishaji wa maji machafu
Njia hii imetumika kwa mafanikio kutibu maji machafu yaliyo na nyuzi, bidhaa za mafuta, mafuta na lehemu, na vitu vingine ambavyo haviwezi kuyeyushwa vizuri kwenye maji. Maji machafu huhamishwa kwanza kwenye kusimamishwa na emulsion kwa kutumia vitu maalum.
Mchakato wa kuelea hutegemea uwezo wa viputo vya gesi kushikamana na chembe, kuzisaidia kuelea kwenye uso wa kioevu.
Kanuni za jumla za mbinu
Tendo rahisi zaidi la kuelea ni kiambatishochembe zisizo na maji (kwa mfano, madini, mafuta au nyingine yoyote) kwa Bubbles hewa. Mafanikio ya utakaso inategemea kiwango ambacho dhamana hutengenezwa kati ya chembe na Bubbles, kwa nguvu ya dhamana hii, na kwa muda wa kuwepo kwa tata hii. Ambayo, kwa upande wake, imedhamiriwa na asili ya chembe, tabia ya kumwagilia maji, na sifa za mwingiliano wao na vitendanishi. Kwa hivyo, kuelea ni mchakato unaotegemea mambo mengi.
Tendo la kimsingi linaweza kutekelezwa kupitia mojawapo ya mbinu zifuatazo:
- viputo huundwa mara moja katika chembe zilizosimamishwa;
- Chembe za kusimamishwa huambatanishwa na kiputo cha gesi zinapogongana nacho;
- kiputo kidogo huundwa kwenye uso wa chembe, ambayo huchanganyika na nyingine inapogongana na kuongezeka kwa sauti.
Changamano, ambacho huundwa wakati wa mchakato wa kuelea, katika chombo kisichohamishika kinaweza tu kuelea chini ya hali ya kuwa nguvu ya kuinua ya kiputo cha gesi ni kubwa kuliko uzito wa chembe. Hii itasababisha kuundwa kwa safu ya povu kwenye uso wa maji yaliyosafishwa.
Aidha, sehemu za uso za viputo na chembechembe kwenye sehemu ya mguso lazima ziwe katika uwiano fulani. Nguvu za wambiso huongezeka kwa uwiano wa ukubwa wa chembe za mraba, kwani mzunguko wa uhusiano wao ni mdogo na ukubwa wa ukubwa wa nyuso zao. Na nguvu ya kujitenga moja kwa moja inategemea wingi wa chembe ya uchafuzi (yaani vipimo vyake vya mstari katika mchemraba). Kwa hiyo, wakati ukubwa wa chembe fulani unafikiwa, vikosi vya kikosi huzidi nguvu za kushikamana. Hivyo kwaUtibu bora wa maji taka kwa kuelea ni muhimu sio tu kwa asili ya uhusiano wa kusimamishwa na Bubbles, lakini pia ukubwa wao.
Njia za kujaza maji kwa viputo
Kuna mbinu nyingi zinazohakikisha kuonekana kwa viputo vya gesi kwenye maji machafu. Mbinu kuu zinazotumika katika kuelea ni:
- Mbinu ya mgandamizo (au shinikizo) kulingana na kuongeza umumunyifu wa hewa ndani ya maji kwa shinikizo la kuongezeka.
- Mbinu ya kimakanika kulingana na uchanganyaji mwingi wa kioevu na hewa.
- Kupitisha maji machafu kupitia vinyweleo na kusababisha kutawanyika.
- Njia ya umeme kulingana na uchanganuzi wa kielektroniki wa maji, ikiambatana na kuonekana kwa viputo vya gesi.
- Mchakato wa kemikali unaosababisha kutokea kwa vipovu wakati wa athari za kemikali za baadhi ya vitendanishi vyenye viambajengo vya maji machafu.
- Njia ya utupu yenye sifa ya kupunguza shinikizo.
kuelea kwa shinikizo
Ni bora zaidi kwa uchimbaji wa kusimamishwa laini na koloidal za mkusanyiko wa chini. Maji yaliyotakaswa yanajaa hewa chini ya shinikizo hadi MPa 7 kwenye reactor maalum - saturator. Baada ya maji kutolewa kutoka humo, shinikizo hushuka kwa kasi hadi kawaida (anga), ambayo husababisha mchakato mkubwa wa Bubbles hewa.
Ili kuongeza kwa kiasi kikubwa ufanisi wa matibabu ya maji, kuelea huunganishwa na kuganda na kuelea. Mbinu hizi zote mbilikuchangia kuongezeka kwa saizi ya chembe ambazo hazijayeyuka. Coagulants zote mbili ni misombo isokaboni, kwa kawaida chumvi ya chuma cha feri au alumini, na baadhi ya dutu za kikaboni. Flocculants ni polima maalum ambazo molekuli zake katika mkondo wa maji hutengeneza mtandao wa chaji wenye uwezo wa kuvutia chembe zinazochafua, ambayo husababisha kuonekana kwa mkusanyiko wa flocculent.
Michoro ya usakinishaji na mtiririko
Visakinishi vinavyotekeleza shinikizo la kuelea vinaweza kuwekwa sio tu ndani ya nyumba, bali pia nje yake. Kwa hivyo, za kwanza zinafaa kwa ujazo mdogo, ikiwa matumizi ya maji sio zaidi ya 20 m3/h, wakati ya mwisho ina uwezo mkubwa zaidi. Uwekaji wa pamoja wa miundo mara nyingi hupangwa, wakati vitu vikubwa, kwa mfano, saturator na seli ya kuelea, viko nje, na pampu ziko ndani.
Katika kesi ya usakinishaji katika hali ya kupungua kwa joto la hewa kwa maadili hasi, ni muhimu kutoa mfumo wa kupokanzwa wa povu. Kiwanda cha kisasa cha kuelea kina vifaa vifuatavyo:
- Bomba kwa usambazaji wa kioevu.
- Compressor kwa ajili ya kusambaza hewa (au gesi yoyote) kwenye mfumo wa kutibu maji.
- Saturator (jina lake lingine ni tanki la shinikizo), ambalo hewa huyeyushwa katika maji machafu.
- Vyumba vya kuelea, ikiwa mchakato utatoa hatua ya kubana kwa chembe zilizosimamishwa.
- Kifaa kitendanishi, ikijumuisha vifaa vya kuwekea vipimo nakuchanganya vitendanishi na kimiminika ili kusafishwa.
- Mfumo wa kudhibiti mchakato wa kusafisha.
Mipango ya kiteknolojia inayohusisha matibabu ya maji machafu kwa kuelea kwa shinikizo inaweza kuwa:
- Sambamba, wakati ujazo kamili wa kioevu kinachotakaswa kinapopitia kwenye kienezi.
- Kuzungusha tena, wakati 20 - 50% pekee ya kioevu kilichosawazishwa hupitia kwenye kienezi.
- Mtiririko wa moja kwa moja kwa kiasi, wakati takriban 30 -70% ya maji ghafi yanapoingia kwenye kienezi, na maji mengine hulishwa moja kwa moja kwenye chemba ya kuelea.
Wakati wa kuchagua mojawapo ya mipango hii, sifa za kimwili na kemikali za maji machafu yaliyosafishwa, mahitaji ya kiwango cha matibabu, hali ya ndani na viashiria vya kiuchumi huzingatiwa.
Electroflotation
Njia hii ilianza kutumika katika nusu ya pili ya karne ya 20. Kisha ikagunduliwa kuwa gesi za elektrolisisi ni bora zaidi kuliko gesi zisizo na hewa au hewa katika kuongeza nguvu ya kuelea. Hii inafanya uwezekano wa kutenga bidhaa za mafuta zisizo na maji, mafuta ya kulainisha, misombo ya mumunyifu duni ya metali nzito na zisizo na feri, ambayo huunda emulsions imara katika maji machafu. Lakini pamoja na gesi za elektrolisisi, uondoaji wa baadhi ya uchafu huathiriwa na sehemu ya umeme iliyoundwa kwa njia isiyo halali ambapo chembe zilizochaji husogea kuelekea elektroni zilizochajiwa kinyume.
Hasara kubwa za electroflotation ni tija ya chini, gharama kubwa ya elektrodi, uchakavu na uchafuzi, na hatari ya mlipuko.
Mbinu ya kugawanya povu
Inachemka hadi kufyonzwa kwa vitu vilivyoyeyushwa vinavyofanya kazi kwenye uso (vifaa vya kusawazisha) kwenye viputo vya gesi vinavyopanda juu kupitia kwenye myeyusho. Katika hali hii, povu hutengenezwa kwa nguvu sana, hutajirishwa na dutu ya adsorbed.
Eneo muhimu la maombi ya aina hii ya kuelea ni kusafisha maji kutoka kwa sabuni zinazotumika katika nguo. Inafaa pia kwa kutenganisha tope lililoamilishwa kutoka kwa matibabu ya kibayolojia.
Mavazi ya madini
Mchakato wa kuelea unatumika kwa mafanikio katika uchakataji msingi wa aina zote za madini, ambayo hurahisisha kutenganisha sehemu ya thamani na maudhui ya juu ya chuma au misombo yake. Inatokana na tofauti katika sifa za uso wa madini yaliyotenganishwa.
Kuelea kwa madini ni mchakato wa awamu tatu:
- awamu imara ni madini yaliyosagwa;
- awamu ya kioevu ni majimaji;
- awamu ya gesi huundwa na viputo vya hewa vinavyopita kwenye sehemu ya siri.
Flotation inaweza kuwa na povu, filamu au mafuta, kulingana na umbo la bidhaa iliyoundwa kwenye uso wa awamu ya kioevu.
